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1、第12讲氮及其重要化合物,一、氮气与氮的氧化物 1N2的性质 N2是一种无色无味的气体，不溶于水，常温下性质_，但在放电条件下N2与O2可发生反应，化学方程式为：_。,稳定,2NO和NO2的性质,3.氮氧化物对环境的影响 (1)形成_； (2)形成_。,1NO2溶于水后生成HNO3，因此它是酸性氧化物，是HNO3对应的酸酐。这种说法正确吗？ 提示：NO2不是酸性氧化物，它溶于水后除生成HNO3外还有NO生成，HNO3的酸酐为N2O5。,二、氨与铵盐 1氨 (1)氨的物理性质 氨是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化，液氨汽化时吸收大量的热量，故可用作_。氨易溶于水(常温常压下，1体积
2、水中能溶解700体积氨)。可用喷泉实验来验证。,制冷剂,(2)氨的化学性质,2.铵盐 (1)物理性质：都是白色或无色晶体，都_溶于水。 (2)化学性质 不稳定性 写出NH4Cl、NH4HCO3受热分解的化学方程式： _；,易,2固态NH4Cl受热变成气体，气体遇冷又变为固态NH4Cl；固态碘受热变成蒸气，蒸气遇冷又变成固态碘，这两种现象的本质是否相同？ 提示：不相同，NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，发生了化学变化；固态碘受热升华成为碘的蒸气，是物理变化。,三、硝酸 1物理性质 (1)纯硝酸为无色、有刺激性气味的液体。 (2)硝酸沸点(83 )低，易挥发，在空气中遇水蒸气呈白雾状。 (
3、3)质量分数为69%以上的硝酸称为浓硝酸。,2化学性质 (1)强酸性：硝酸具有酸的通性 使指示剂变色：例如稀HNO3使紫色石蕊溶液_。 与碱反应：如HNO3NaOH=NaNO3H2O。 与碱性氧化物反应： 如2HNO3CaO=Ca(NO3)2H2O。,变红,与弱酸盐反应： 如2HNO3Na2CO3=2NaNO3CO2H2O。 与金属反应：由于硝酸具有强氧化性，因此，与金属反应时一般不产生_。,H2,(2)不稳定性 硝酸不稳定，见光或受热易分解，其反应方程式为：_。 硝酸浓度越大越易分解，分解产生的NO2溶于HNO3而显_色。因此，浓硝酸应贮存在棕色瓶中避光保存，放置于阴凉处。,黄,(3)强氧化
4、性 与金属的反应(除Au、Pt外，大部分金属能与硝酸反应) aCu与浓、稀硝酸均能起反应，其反应方程式分别为：_、 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。 b铁、铝遇冷的浓HNO3能发生_。故可用铁、铝容器运输冷的浓HNO3。,(4)王水 浓硝酸和浓盐酸按体积比 _混合即配制成王水，它的氧化性比硝酸更强，能溶解金、铂等金属。,13,3浓HNO3被还原为NO2，稀HNO3被还原为NO。能否说明稀HNO3的氧化性比浓HNO3强？ 提示：不能。浓HNO3具有更强的氧化性。,氮的氧化物溶于水的计算规律 1关系式法 4NO3O22H2O=4HNO3就是NO、O2、H2O之间的综合反应
5、式。同法可得NO2在足量的O2、H2O存在下完全转化为HNO3的综合反应式： 4NO2O22H2O=4HNO3,3电子守恒法 当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子，若上述两种气体与O2混合通入水中时，O2得电子，且得失电子数必然相等，这是电子守恒法解答此类题目的依据。,【答案】A,答案：B,(2)收集：只能用向下排空气法。 (3)干燥：用碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物)。 (4)验满方法：a.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。,2实验室制取氨气的其他方法,实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下： 已知实验室可用饱和亚硝酸钠(N
6、aNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。,(1)从上图中选择制取气体的合适装置：氮气_、氢气_。 (2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有_、_。 (3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，_(“会”或“不会”)发生倒吸，原因是_。,(4)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是：_，锥形瓶中还可观察到的现象是：_。 (5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式：_。 (6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H、OH、_、_离子。,解析：制取NH3属于固体与固体混合加热型，与制取O2的相同；由于
7、NH3的溶解度太大，氯化铵无法抑制氨气的溶解；氨气遇湿润的红色石蕊试纸变蓝，遇浓盐酸产生白烟；硝酸铵受热易爆炸，一般使用氯化铵。 答案：B,硝酸的强氧化性 1硝酸与金属的反应 (1)硝酸与金属反应一般不生成H2。浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO。反应通式一般可写为：金属浓HNO3金属硝酸盐NO2H2O；金属稀HNO3金属硝酸盐NOH2O。,(2)铁与稀硝酸反应，先生成Fe(NO3)3，若Fe过量，Fe(NO3)3再与Fe反应生成Fe(NO3)2。 (3)浓HNO3与铜反应，若Cu过量，开始时硝酸的还原产物为NO2，随着反应的进行，浓HNO3变稀，硝酸的还原产物为NO，最
8、终应得到NO2和NO的混合气体。,2硝酸与变价金属氧化物的反应 如FeO与稀HNO3反应：3FeO10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3NO5H2O，反应中，硝酸既表现了氧化性，又表现了酸性。而不能错误地认为：FeO2HNO3=Fe(NO3)2H2O。,某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。,可选药品：浓硝酸、3 molL1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳 已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。 2NO22NaOH=NaNO3Na
9、NO2H2O (1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置中盛放的药品依次是_。 (2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后_。,(3)装置中发生反应的化学方程式是_。 (4)装置的作用是_，发生反应的化学方程式是_。 (5)该小组得出的结论所依据的实验现象是_。,(6)实验结束后，同学们发现装置中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)_。,a加热该绿色溶液，观察颜色变化 b加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化 c向该
10、绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化 d向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化,【解析】(1)根据装置特点和实验目的，装置收集NO，装置中盛放NaOH溶液吸收NO2，因为要验证稀硝酸不能氧化NO，所以装置中应该盛放稀硝酸；(2)由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰，所以滴加浓硝酸之前需要通入一段时间CO2赶走装置中的空气，同时也需将装置中导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出；,3某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验，以探究化学实验的绿色化。,(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c。其
11、目的是_。 (2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL的浓硝酸。c中反应的化学方程式是_。再由a向c中加2 mL蒸馏水，c中的实验现象是_。,(3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是_，理由是_。,(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4Cl2Br2。操作步骤为_， 实验现象为_， 但此实验的不足之处是_。,1(2010年全国)有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，它们都是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体；B、C、D和F是盐溶液，且它们的阴离子均不同。现进行如下实验：,A有刺激性气味，用沾有浓盐酸的玻璃棒接近
12、A时产生白色烟雾； 将A分别加入其他五种溶液中，只有D、F中有沉淀生成；继续加入过量A时，D中沉淀无变化，F中沉淀完全溶解； 将B分别加入C、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中有无色，无味气体逸出；,将C分别加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3，沉淀均不溶。 根据上述实验信息，请回答下列问题： (1)能确定的溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式)：_。 (2)不能确定的溶液，写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法： _。,解析：A有刺激性气味，与氯化氢气体反应产生白色烟雾，可以判断出A为浓氨水；由于A与F反应生成的沉淀能溶于过量的A中，故F为硝酸银溶液；中学化学中常
13、用的无机试剂中能够与氨水反应生成沉淀的为镁盐和铝盐，油状液体可能为硫酸，故E可能为硫酸溶液，与硫酸溶液反应产生气体的盐为碳酸盐；不溶于稀硝酸的沉淀中常见的有硫酸钡和氯化银，,故C能够提供Ba2和C1，因此C为氯化钡溶液。D为硫酸铝或者硫酸镁溶液，可用氢氧化钠溶液进一步确定，由于B中只能确定含有碳酸根离子，不能确定阳离子种类，故不能确定B的化学式，需要进一步实验才能确定，如可以做焰色反应实验确认是否含有钠离子或钾离子。,答案：(1)A.NH3；C.BaCl2；E.H2SO4；F.AgNO3 (2)BNa2CO3或K2CO3；焰色反应实验：用铂丝或铁丝蘸取少量的B，在酒精灯火焰上灼烧，若火焰为黄色，则B为Na2CO3；若透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，火焰为紫色，则B为K2CO3 DMgSO4或Al2(SO4)3：取少量D溶液，向其中滴加过量的氢氧化钠溶液，若产生的沉淀没有溶解，证明是MgSO4，若生成的沉淀完全溶解说明是Al2(SO4)3,2(2010年重庆)某兴趣小组用如图装置探究氨的催化氧化。,(1)氨催化氧化的化学方程式为_
